《过程流体机械》讲稿.doc

过程流体机械讲稿过程流体机械讲稿Process Fluid Machinery主讲人：陈建国课时：48教材：过程流体机械姜培正 主编化学工业出版社,2001.8 使用专业：过程装备与控制工程（本科）主讲内容：1. 绪论1.1 专业概述，流体机械分类1.2 过程流体机械用途、发展趋势2. 容积式压缩机2.1 容积式压缩机分类、工作原理、结构2.2 往复活塞式压缩机的热力性能、功、功率2.3 动力性能、惯性力平衡，其它容积式压缩机3. 离心压缩机3.1 离心压缩机结构、工作原理、特点3.2 叶轮式机械热力性能，欧拉方程、能量方程、伯努利方程3.3 级内能量损失，功率及效率3.4 性能、调节与控制3.5 相似理论及应用、离心压缩机选型4. 泵4.1 泵的分类、特点、结构、工作原理4.2 泵叶轮上能量计算、伯努利方程应用4.3 离心泵的吸入特性、气蚀原理、相似理论4.4 其他泵类结构、工作原理、选泵5. 离心机5.1 介质的分类、分离原理5.2 过滤式离心机和沉降式离心机、分离机结构、原理5.3 过滤机与压滤设备，各类机型选择1. 绪 论 (Introduction)1.1 过程工业 (Process Industry) 过程工业：以流体型材料（气、液、粉）为处理原料的工业， 叫 过程工业。 工业特点：大型化、管道化、连续化、快速化、自动化。 生产效率高、成本低、节能环保、安全可靠、控制先进、 人员少。 如：石化、化工、生物化工、热电、医药、食品、染料、冶金、煤炭、环保等。 科学技术越发达，过程工业就越多、越大。他是现代工业的主要体现，国民经济的支柱产业之一。 过程装备： (Process Equipment ) 三大部分：过程设备、过程机器、测控设备 ( Process Equipment; Process Machinery; Survey-control Equipment ）（1）过程设备（静设备）： （Process Equipment） 压力容器、塔、反应釜、换热器、储罐、加热炉、管道 等。 也称为：化工设备；压力容器 占过程工业总设备投资的 80 85% 过程设备设计课程内容讲 （2）过程机械（动设备）： （Process Machinery） Process Fluid Machinery 压缩机、泵、分离机械（二机一泵）；电机、风机、制冷机、蒸汽轮机、废气轮机 等。 也称为：流体机械；化工机器；动力设备；泵与压缩机 占过程工业总设备投资的 20 25%（3）测控设备 (Survey-control Equipment) 测控仪表、阀、电气源、转换器、计算机 、监控设备、记录设备 等。 也称为：控制仪表；自动化设备 过程控制内容： 压力、温度、流量、浓度、密度、粘度、液位等三大专业课所用基础课程： 主要基础理论：数学 、力学 过程设备：理论力学、材料力学、弹性力学、塑性力学 等。 过程机器：工程热力学、流体力学。 过程控制：电工电子学 、数字控制、计算机等。本课程学习目的： 学习流体机械的基本原理、结构及理论，学会分析和计算，培养分析问题和解决问题的能力。 教学方针： 加强基础、拓宽专业、培养能力。 专业课程学习特点： 掌握专业方面知识，学习专业课程内容。 培养应用知识、自学知识、分析问题、创新思维的能力1.2 流体机械分类 (Fluid Machinery Classify) 流体(Fluid)： 液体和气体的总称叫流体。 或：具有流动性，又有相似运动规律的介质叫流体。 或：靠自身势能而流动的连续性介质叫流体。气体类(gas)：空气(air) 、化学气（H2、O2、N2）、 蒸汽(steam)、燃气(gas)、石油气(oil gas)。 液体类(liquid)：水、油、化学液体、乳浊液、混合液.。 粉粒类(powder) ：植物粉、食物粉、药物粉、化学粉、矿物粉等。 宏观物体：气态、液态、固态 （三态）流体机械 (Fluid Machinery) 以流体为工作介质而进行能量转化的机械为。 如： 水力机械：水轮机、水斗、液力变矩器等。 汽轮机械：蒸汽轮机、废气轮机、燃气轮机 等。 化工机器：压缩机、泵、制冷机 等。 通风机械：通风机、鼓风机、风扇 等。 透平机械：涡轮机、透平压缩机、飞机发动机 等。液压机械：液压泵、液压马达、液压缸 等。（一）按能量转换分类： （二大类）（1） 原动机： 将流体的能量转化为机械动力能的机械为原动机。 势能（压能）动能 机械能 特点：液力能机械能 ； 液体产生动力。 例如：水轮机、蒸汽轮机、燃气轮机、废气轮机、涡轮发动机、蒸汽机、内燃机、等。（2）工作机： 将机械能转化为流体的能量的机械为工作机。 特点：机械能液力能； 液体吸收动力。例如：压缩机、泵、鼓风机、通风机、制冷机 等。 原动机与工作机： 本质相似，作用结果相反。 本质：工作原理、理论基础、基本结构、分析计算方法、 设计维修等相同或相似。流体机械(Fluid Machinery)：包括原动机和工作机 以前：一种机器可能就是一个专业，专业面窄，分工细。 现在：一个专业包括多种机器，专业面拓宽，就业方向加宽。（二）按流体介质分类 (Fluid Machinery Classify)（1） 压缩机： 给气体增压与输送气体的称为压缩机。 Compression 如：氮氢气压缩机，氨气压缩机，活塞式压缩机等（2） 泵： 给液体增压与输送气体的称为压缩机。 (Pump) 如：离心泵，轴流泵，液压泵，容积泵等 (Centrifugal pump)（3） 分离机： 把液体与固体或液体与液体分离的设备为分离机。 如：过滤式离心机，沉降式离心机，压滤机本课程学习要点： 基本原理、基本理论、基本计算； 培养提出问题、分析问题、解决问题的能力。 工作机与原动机贯通学习。世界能源形式： 煤炭 、石油、 水利 、核能 、风能、 太阳能、地热能 这些能源利用率好坏，直接由流体机械来决定。 常见有： 煤炭 水利 核能 机械能 电能、热能、压能、动力能等 石油 风能 地热an air compressor air pressure pump 空气压缩机a positive displacement compressor (PD Compressor) 容积式压缩机a reciprocating compressor ; reciprocal compressor 往复式压缩机reciprocating circulation compressor 往复循环压缩机piston compressor 活塞式压缩机Single-stage compressor 单级压缩机Multi-stage compressor 多级压缩机Compou